射頻供能植入式神經(jīng)電刺激器關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、神經(jīng)電刺激在神經(jīng)功能失調(diào)治療和神經(jīng)損傷康復(fù)中具有重要的作用。隨著微電子技術(shù)、通信技術(shù)和生物材料技術(shù)等的發(fā)展，神經(jīng)電刺激已從傳統(tǒng)的經(jīng)皮電刺激逐步發(fā)展到植入式電刺激的階段。與經(jīng)皮電刺激相比，植入式電刺激具有刺激定位準、治療效果好、刺激電流小、不適疼痛感輕等突出優(yōu)點。植入式神經(jīng)電刺激按作用靶點區(qū)分，目前已有腦深部刺激、脊髓刺激、迷走神經(jīng)刺激、骶神經(jīng)刺激、膈神經(jīng)刺激等多種治療模式；按治療疾病區(qū)分，對帕金森病、慢性疼痛、癲癇、膀胱功能障礙、呼吸功

2、能障礙、高血壓、肥胖等疾病有巨大的臨床治療意義。 不同類型的植入式神經(jīng)電刺激器，其基本結(jié)構(gòu)和功能類似，主要由患者體內(nèi)的植入刺激器，以及體外應(yīng)用的外部控制器組成，涉及低功耗、高可靠性、生物相容、密封、電極等多項關(guān)鍵技術(shù)。本課題由重慶市科技攻關(guān)項目“微型植入式神經(jīng)肌肉刺激器”(項目編號：7768)資助，開展了植入式神經(jīng)電刺激器系統(tǒng)中外部控制器與植入刺激器之間基于Zigbee通信協(xié)議的短距離雙向射頻通信、基于射頻供能的經(jīng)皮能量傳輸，以

3、及植入刺激器的雙相恒流刺激脈沖產(chǎn)生等關(guān)鍵技術(shù)的研究。研究采用Zigbee通信協(xié)議及其同步時間喚醒策略，實現(xiàn)了外部控制器與植入刺激器之間的定時雙向無線數(shù)據(jù)傳輸，有利于閉環(huán)控制中狀態(tài)信息的反饋以及刺激參數(shù)的可編程；采用MSP430微處理器控制輸出雙相恒流刺激脈沖，精度高，功耗小，并且刺激波形不會因負載阻抗的變化而變化；采用PCB天線以及PCB磁耦電感線圈的設(shè)計，實現(xiàn)了系統(tǒng)的PCB一體化集成。 當(dāng)前植入式神經(jīng)電刺激器的有關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品仍